海洋资料浮标结构关键问题研究

海洋资料浮标作为一种海洋观测平台,是人们认识、探究和开发利用海洋的必备工具。该文根据海洋浮标结构技术及其理论研究现状归纳了该领域研究热点和难点。在此基础上,提出综合运用有限元和多体动力学,融合多种仿真软件是未来研究海洋资料浮标结构的趋势。最后提出了几种验证仿真结果的可行实验方法。     

水平搭载的剖面漂流浮标型线优化设计研究

随着海洋科学研究的发展,需要水平搭载符合深远海投放的剖面漂流浮标.本文基于柱形浮标外部型线,结合水下航行器常用型线模式,提出三种不同的改造方案.采用数值仿真的手段,分析原模型与三种不同改造方案的水动力学性能.首先,分析了速度场和压力场的分析,发现原标体的首部及尾部位置,压力分布及涡量值均较大,且尾迹流较长,消耗能量大,...     

海洋浮标风光储柴供电系统仿真研究

大型海洋浮标投入使用后,其搭载的观测设备和智能传感器的数量更多、种类更加多样化,负荷的增加对浮标供电系统的发电量及运行稳定性提出了更高的要求。针对大型海洋浮标耗能高等特点,在MATLAB/Simulink平台上搭建了一套风光储柴综合供电系统模型。同时,结合海洋环境下浮标震荡和舱内高温现象,设计了一种供电系统的能量协调控制策略。对复杂工况下系统的运行状态进行了仿真实验,实验结果验证了模型的正确性和控制策略的可行性。     

AUV拖曳GPS浮标系统仿真研究

提出了一种运用拖曳GPS浮标进行自主水下航行器(简称AUV)辅助导航的方案,运用达朗伯原理建立了拖缆的三维运动数学模型,在确定边界条件的基础上,对AUV拖曳GPS浮标系统的运动进行了仿真,得出了拖缆在水中的姿态、拖缆上的张力分布,并对不同速度下拖缆对AUV的作用力进行了对比,具有一定的工程实用价值.     

海洋波浪能发电装置研究进展

为准确把握海洋波浪能利用技术的发展情况,以海洋波浪能发电装置为出发点,综述当前的重要研究进展.波浪能装置形式尚未收敛,以不同的能量捕获方式为分类原则,介绍振荡水柱式、越浪式和振荡体式3类主流装置的工作原理及其能量转换系统.分析每类装置的优缺点,选取典型工程装置展开详细的介绍.对我国已经完成海试的工程装置情况进行整理,发...     

海洋温差发电的研究现状与展望

海洋是一个巨大的能源库,世界各国都致力于海洋能的开发与利用,其中海洋能的热电转换备受关注.在阐述海洋温差发电(OTEC)的优势及国内外发展现状的基础上,重点对动力循环方式、工质特性对循环的影响进行分析.由于低品位能的热电转换效率较低,提高循环净效率迫在眉睫,因此论述了提高海洋温差发电动力循环净效率的措施,并对海洋温差发...     

海洋浮标感应耦合电能传输系统频率分裂特性及最大功率点分析

为探究感应耦合电能传输（ICPT）系统中的频率偏移是否会对系统的最大输出功率产生影响,综合考虑线圈谐振频率、耦合系数,通过建立互感模型对基于海洋浮标的ICPT系统的频率分裂现象进行分析,选择输出功率作为重点研究对象,推导出在ICPT系统中输出功率与耦合系数,工作频率之间的关系表达式. 通过数值分析研究耦合系数、工作频率对频率分裂影响的一般化关系,并通过实验验证其结论. 结果表明：对线圈之间的耦合系数进行匹配,可以避免系统发生频率分裂,且在固有谐振频率处输出功率和效率达到最大值;若系统耦合系数固定,通过调整工作频率,可以使系统传输性能达到最优.     

洛克希德·马丁公司海洋热能转化发电项目商业化路径研究

美国洛克希德·马丁公司（简称“洛·马公司”）正在实施的海洋热能转化（OTEC）发电项目是其民用领域的1项大型新能源典型工程实践项目。研究该项目的商业化路径设计与相关实施措施具有重要借鉴意义。     

基于FPGA的海洋浮标卫星通信信号设计与实现

针对海洋环境复杂多变造成的海洋浮标监测信号难以完整接收的问题,提出一种基于FPGA的海洋浮标卫星通信基带信号生成方法。在EDA工具上完成了基带信号的设计和仿真,并在实验室设计的海洋浮标卫星通信接收机上进行验证,实现了海洋监测数据实时发送的功能。测试结果表明,该信号稳定可靠,具有一定的应用价值。     

自升式海洋钻井平台锁紧装置液压系统

针对自升式海洋钻井平台锁紧装置,讨论其构成,对作为驱动装置的液压系统进行设计并作出原理图,运用solidworks和3D Studio Max软件对锁紧装置进行建模仿真.锁紧装置液压系统的设计主要采用比例阀控制的同步回路和用顺序阀的顺序动作回路来分别实现液压缸的同步运动以及顺序动作.     

燃料电池发电系统温度控制策略研究

针对温度对燃料电池的影响,分析了燃料电池温度与热量的关系,在此基础上,建立了燃料电池的简化热理模型,设计了基于模糊-PID算法的控制策略以及硬件系统,该系统在燃料电池发电系统中的应用结果表明,该系统可以满足燃料电池发电系统温度控制的要求.     

光伏聚光发电随动系统研究

为了提高光伏电池转换效率,采用八面光漏斗聚光器将太阳光进行会聚叠加,使相同的光伏组件能够产生更多的电能,从而减少单瓦光伏发电的成本.将带有定时功能的自动跟踪装置与新型太阳能发电聚光器相配合,设计了自动跟踪聚光器的光信号检测装置、跟踪控制电路、驱动电路以及调整装置,通过选用效率高且功耗低的PIC16F916和LMD18245分别作为控制芯片和驱动芯片,极大的提升了系统性能,达到了自动跟踪太阳运行轨迹,提高光伏电池转换效率的目的.     

自发电采暖鞋的设计

介绍了电磁感应发电式自发电采暖鞋的设计,以克服当前采暖鞋存在的使用不便、使用寿命短及不够环保等问题;根据行走中人体工程学的分析和计算,证明采用线圈-永磁铁芯的发电方式,人体行走能提供的发电功率为每只脚6.6W,可以满足鞋内的取暖。并做到无易损件、无污染、使用方便和经济实惠。     

应用于海洋探测设备回收过程中浮标的自动化显示设计

海试探测设备上的浮标一般用于探测设备回收时,标明水体表面下探测设备的位置。介绍了一种浮标的自动化显示设计方案,即当探测设备回收时,通过对浮标的外部机械设计及内部电路实现浮标对配重是否脱钩的检测、浮标体的发光以及向外界传送无线信号,该设计能大大减少打捞船只的搜寻时间,对海试设备回收有着重要意义。     

剖面浮标“浮星”可变浮力系统性能研究

为了提高柱塞泵的容积效率,针对可变浮力系统（VBS）中内油箱处于真空环境下的特殊应用工况,基于柱塞泵进油口压力与液压油饱和蒸汽压的关系,建立柱塞泵进油口压力数学模型,分析弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度对柱塞泵容积效率的影响;结合AMESim软件,重点分析VBS排油和回油的流量特性;为了验证仿真模型和计算结果的准确性,搭建VBS性能测试平台. 结果表明：当柱塞泵进油口压力低于液压油饱和蒸汽压时,容易发生气穴现象,柱塞泵的容积效率会明显下降;通过调节弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度等参数的取值范围,使进油口压力满足设计要求,可以提高柱塞泵的容积效率,降低剖面浮标的运行能耗,从而提高剖面浮标的续航能力.     

光伏发电系统功率提升技术研究

使用Simscape仿真技术,建立光伏阵列物理模型,研究局部阴影条件下,光伏阵列特性曲线的多峰现象对输出功率的影响。设计均匀阴影和梯度阴影两类照射条件,使用仿真计算方法获得全局峰值跟踪算法最大输出功率,使用累加求和方法获得分布峰值跟踪算法最大输出功率。计算结果表明,在阴影反差较大的情况下,分布峰值跟踪算法可以大幅提高功率输出。     

光伏发电系统输出功率分布模型研究

在研究多种因素对光伏发电系统输出功率影响的前提下,建立适合确定性影响因素和多种随机性影响因素共同作用下的光伏发电系统输出功率的数学模型.然后编写光伏发电系统的输出功率的可执行程序,进行仿真.最后,对仿真结果进行分析,从而得到适用于配电系统可靠性评估的光伏发电系统的输出功率分布模型.     

海洋波能发电的现状与前景

波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一，也是海洋能利用研究中近期研究最多的海洋能源，其开发利用技术已趋于成熟，正在进入或接近于商业化发展阶段．针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述，介绍了国内外海洋波能发电技术的进展和主要波能装置，而其中一些计划的成功实施，有力地推动了波能转换的技术进步及其在世界范围内的竞争力．同时也分析了波浪能研究和利用的发展目标和方向，指出我国波浪能利用对于沿海地区海洋资源的开发和远离大陆海岛的发展有着十分重要的意义．     

多水库系统发电最优调度研究

提出一种计算多水库系统（包括多级水库与水库群）发电最优调度的新算法，该算法以庞特里雅金（По HTPЯг иH）极大值原理与投影牛顿法（PNM）为基础。投影牛顿法用于直接求解控制变量的下一个迭代值。算法不需进行状态与控制变量的幅值离散化，避免复杂的高维矩阵运算，可有效地克服“维数灾”，具有收敛速度快，对于初始估计值要求不高，通过对某流域的实例计算说明算法的有效性。     

风光柴发电系统

介绍了风光柴发电系统的结构和基本工作原理,对系统中的各工作单元进行了分析.提出了控制器是系统的核心部件,应该具有最大功率点跟踪、蓄电池优化充电和控制柴油发电机启停等功能的观点,并对器件性能的选择提出了一定的要求.